PROJETS ACADEMIQUES

Système de régulation de température par automate programmable :

Notre projet a pour but de régler la température d’un bac d’eau de 10 litres à l’aide d’un automate programmable Siemens. Nous souhaitons atteindre une température finale maximale de 40°C en 10 minutes.

On va donc se servir d’un automate Siemens S7-1200 afin de piloter le circuit. L’automate va récupérer les informations de la sonde de température (PT100) qui sera plongée dans l’eau en passant par le transmetteur qui va convertir la température en signal analogique (0-10V) vers l’automate.

L’automate va ensuite récupérer cette information et la comparer avec la valeur de consigne qui est de 40°C. Si nous sommes inférieurs à la valeur de consigne alors le relais statique va se fermer ainsi le thermoplongeur sera activé afin de chauffer l’eau. Dans le cas contraire si nous avons une valeur supérieure à la valeur de consigne alors le relais statique à l’inverse va s’ouvrir ainsi le thermoplongeur sera désactivé afin de laisser la température de l’eau redescendre. La régulation de température est de type TOR, c’est-à-dire soit on ouvre le relais statique soit on ferme le relais statique.

Notre système est alimenté en 230V 50Hz monophasé et on va devoir utiliser un transformateur 230V/24V pour la partie commande où nous allons rajouter un bouton marche, un bouton arrêt et un bouton d’arrêt d’urgence.

Robot suiveur de ligne :

Le montage doit être un robot suiveur de ligne, il aura pour objectif d’être capable de suivre une ligne noire sans quitter ce chemin.

Il aura aussi pour particularité de s’arrêter si celui-ci rencontre un obstacle durant un certain délais, qui sera détecté à l’aide de ses deux capteurs, néanmoins, il devra continuer sa route s’il ne rencontre personne et être capable de retourner sur la ligne s’il détecte la ligne.


Le robot suivra une ligne noire sur fond blanc.

Il devra céder la priorité à droite. (Il faudra sans doute une temporisation) L’utilisation de Capteur CNY70 pour Capteur Gauche et Droit.

L’utilisation d’un Télémètre Sharp.

Robot commandé par le son :

Le robot dispose de 2 moteurs à courant continu : Mg (moteur gauche) et Md (moteur droit) avec une consommation totale des moteurs qui est de 240 mA sous 4,8 V (soit 120 mA chacun).

La vitesse de rotation de chaque roue est proportionnelle à la valeur de la tension d’alimentation du moteur qui l’entraîne.

Sous une tension continue de 4,8V, elle est voisine de Omegamax=0,5 tr/s.

A noter que la broche 4 de notre monostable autorisera ou non le fonctionnement de notre montage :

– si alimenté à 0V, notre astable ne fonctionnera pas, donc signal de sortie nul, alors notre transistor

T est ouvert, dans ce cas la roue ne tournera pas.

– si alimenté à 5V, l’astable fonctionnera, donc la roue tournera.

La tension aux bornes du moteur est une tension rectangulaire d’amplitude légèrement inférieure à 4,8V et de rapport cyclique .

Il faut savoir que l’on veut que notre robot se déplace en ligne droite en l’absence de bruit, et que celui-ci doit changer de cap lorsqu’il perçoit un bruit “sec” (avec un claquement dans les mains). La vitesse du robot doit être réglable entre 55% et 95% de sa vitesse maximale.

La fréquence maximale de commutation des hacheurs ne devra pas dépasser 10 kHz.

Réalisation d'un métronome électronique :

Un métronome est un appareil étant capable d’émettre un son à intervalles réguliers permettant d’indiquer un tempo de manière fiable et stable. La valeur du tempo que l’on souhaite obtenir se calcule en battements par minute.

La hauteur du son est déterminée par la fréquence du signal sonore, sur notre métronome, la hauteur du son sera réglable, contrairement aux autres modèles.

La fréquence des battements doit être réglable entre 40 et 208 BPM, ce qui permet de s’adapter à tous les morceaux de la musique classique.

La fréquence du son doit être aussi réglable entre 250 et 10 kHz, afin de s’adapter à tout type d’instrument. C’est aussi une plage de fréquences audible par la plupart des utilisateurs, quel que soit leur âge.

La durée de battements doit être voisine de 20 ms.

Pompage solaire :

On nous demande de concevoir un système de pompage d’eau à partir de l’énergie solaire afin d’alimenter un système d’irrigation pour une culture agricole. On dispose de deux systèmes d’accumulation, un réservoir et des batteries.

Lampe torche à LED :

Le montage de notre lampe torche devra nous permettre que lorsque l’on ne touche à rien, notre lampe reste éteinte, et lorsque l’on appuiera sur notre bouton qui sera d’interrupteur, cela permettra à notre LED de s’allumer, ainsi permettre la réalisation d’une lampe de poche, étant donner que notre lampe fera une dimension de 50mm par 35mm (longueur/largeur).

Banc d'essai moteur de vélo :

L’objectif est de réaliser un banc d’essai pour moteur de vélo électrique fonctionnant en mode générateur, avec les caractéristiques techniques suivantes :

Caractéristiques des machines :

Deux machines brushless, chacune équipée de 3 capteurs Hall SS41.

Machine d’entraînement M :

o Puissance : 2 kW

o Plage de vitesse : 40 à 600 tr/min

o Tension : 72 V

Commande de M :

o Pilotée par un contrôleur 36 V – 15 A Machine génératrice G :

o Fonctionne en générateur

o Puissance : 2 kW

o Plage de vitesse : 72 à 360 tr/min

o Tension : 72 V

Récupéra)on de puissance de G

o Par un redresseur à diodes 

o La charge R dissipe cette puissance

Mesures et régulations :

Mesure de la vitesse :

o Par codeur incrémental C Mesure de la température :

o Température interne de G via une sonde CTN intégrée